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人教版 (2019)选择性必修 第二册1 楞次定律课后作业题
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这是一份人教版 (2019)选择性必修 第二册1 楞次定律课后作业题,文件包含人教版高中物理选择性必修二同步讲与练21楞次定律原卷版doc、人教版高中物理选择性必修二同步讲与练21楞次定律解析版doc等2份试卷配套教学资源,其中试卷共30页, 欢迎下载使用。
02
思维导图
03
知识梳理
课前研读课本,梳理基础知识:
一、楞次定律
1.内容:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化.
2.从能量角度理解楞次定律
感应电流沿着楞次定律所述的方向,是能量守恒定律的必然结果,当磁极插入线圈或从线圈内抽出时,推力或拉力做功,使机械能转化为感应电流的电能.
二、右手定则
如图所示,内容:伸开右手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一个平面内;让磁感线从掌心进入,并使拇指指向导线运动的方向,这时四指所指的方向就是感应电流的方向.
04
题型精讲
【题型一】实验:探究影响感应电流方向的因素
1.实验原理
(1)由电流表指针偏转方向与电流方向的关系,找出感应电流的方向.
(2)通过实验,观察、分析原磁场方向和磁通量的变化,记录感应电流的方向,然后归纳出感应电流的方向与原磁场方向、原磁通量变化之间的关系.
2.实验器材
条形磁体,线圈,电流表,导线若干,滑动变阻器,开关,干电池,电池盒.
3.实验过程
(1)探究电流表指针的偏转方向和电流方向之间的关系.
(2)探究条形磁体插入或拔出线圈时感应电流的方向
4.结果分析
根据上表记录,得到下述结果:
甲、乙两种情况下,磁通量都增加,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反,阻碍磁通量的增加;丙、丁两种情况下,磁通量都减少,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同,阻碍磁通量的减少.
实验结论:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化.
【典型例题1】如图所示是“探究影响感应电流方向的因素”的实验装置。
(1)判断感应电流的方向时 (选填“需要”或“不需要)确定线圈的绕法,为了弄清楚灵敏电流计指针偏转方向与电流流向的关系,可以用多用电表的 (选填“电压档”、“电流档”或“欧姆档”)进行检测。
(2)强磁铁快速插入线圈后保持静止,此过程中灵敏电流计指针的偏转情况可能是________
A.一直在“0”刻度位置
B.从“0”刻度开始向右偏转到最大并维持此角度不变
C.从“0”刻度开始向右偏转再向左偏转并越过“0”最后右偏回到“0”位置
【答案】(1) 需要 欧姆档
(2)C
【解析】(1)[1]判断感应电流方向时需要用到楞次定律结合安培定则进行判断,右手四指环绕的方向即为感应电流的方向,因此需要确定线圈的绕法;
[2]多用电表内部含有直流电源的为欧姆档,因此可用电表的欧姆档对电流进行测试。
(2)强磁铁快速插入线圈的过程中,穿过线圈的磁通量发生改变,回路中将产生感应电流,灵敏电流计指针将从“0”刻度开始偏转,磁铁插入线圈中保持静止后,磁通量不再改变,最终灵敏电流计指针将回到“0”刻度位置。
故选C。
【对点训练1】在图甲中,不通电时电流计指针停在正中央,当闭合开关时,观察到电流计指针向左偏。现在按图乙连接方式将电流计与螺线管B连成一个闭合回路,将螺线管A与电池、滑动变阻器和开关S串联成另一个闭合回路:
(1)将开关S闭合后,将螺线管A插入螺线管B的过程中,螺线管B的 端(选填“上”或“下”)为感应电动势的正极;
(2)螺线管A放在B中不动,开关S突然断开的瞬间,电流计的指针将 (选填“向左”“向右”或“不发生”)偏转;
(3)螺线管A放在B中不动,滑动变阻器的滑片向右滑动,电流计的指针将 (选填“向左”“向右”或“不发生”)偏转;
【答案】(1)下
(2)向右
(3)向右
【解析】(1)将开关S闭合后,将螺线管A插入螺线管B的过程中,穿过B的磁通量向下增加,根据楞次定律,螺线管B的感应电流由上到下,可知下端为感应电动势的正极;
(2)因电流从哪方流入电流计,指针就向哪方偏转;螺线管A放在B中不动,开关S突然断开的瞬间,根据楞次定律可知,螺线管B中感应电流从下到上,电流从右端流入电流计,可知电流计的指针将向右偏转;
(3)螺线管A放在B中不动,滑动变阻器的滑片向右滑动,电阻变大,电流减小,根据楞次定律可知,螺线管B中感应电流从下到上,电流从右端流入电流计,可知电流计的指针将向右偏转。
【题型二】从阻碍磁通量变化的角度应用楞次定律
1.因果关系
楞次定律反映了电磁感应现象中的因果关系,磁通量发生变化是原因,产生感应电流是结果,原因产生结果,结果反过来影响原因。
2.对“阻碍”的理解
【典型例题2】如图所示,在绝缘的水平面上,有闭合的两个线圈a、b,线圈a处在匀强磁场中,现将线圈a从磁场中匀速拉出,线圈a、b中产生的感应电流方向分别是( )
A.顺时针,顺时针
B.顺时针,逆时针
C.逆时针,顺时针
D.逆时针,逆时针
【答案】A
【解析】线圈a从磁场中匀速拉出的过程中穿过a线圈的磁通量在减小,则根据楞次定律可知a线圈的电流为顺时针,由于线圈a从磁场中匀速拉出则a中产生的电流为恒定电流,则线圈a靠近线圈b的过程中线圈b的磁通量在向外增大,同理可得线圈b产生的磁场为顺时针。
故选A。
【典型例题3】如图所示,在光滑的水平桌面上有一根长直通电导线MN,通有电流I,方向由M到N,一个边长为L的正方形金属线框在外力的作用下垂直于导线向右以v0的速度做匀速运动,线框电阻为R,已知长直导线在其周围空间产生的磁场大小,其中k是常数,I是导线中的电流,r是空间某点到导线的垂直距离,则当线框运动到左边框与导线的距离为L时,线框中的感应电流的大小及方向为( )
A.、顺时针B.、顺时针
C.、逆时针D.、逆时针
【答案】A
【解析】由右手螺旋定则知导线在其右侧产生的磁场方向垂直于纸面向里,由知导线右侧磁场的大小从左至右逐渐减小,故线框运动过程中磁通量逐渐减小,由楞次定律知感应电流方向为顺时针;其次,线框产生的总电动势由左右两边导线切割磁感线产生的电动势叠加而成,即
故感应电流的大小
故选A。
【对点训练2】如图所示,软铁环上绕有M、N两个线圈,线圈M与直流电源、电阻和开关S1相连,线圈N与电流表和开关S2相连。下列说法正确的是( )
A.保持S1闭合,软铁环中的磁场为逆时针方向
B.保持S1闭合,在开关S2闭合的瞬间,通过电流表的电流由
C.保持S2闭合,在开关S1闭合的瞬间,通过电流表的电流由
D.保持S2闭合,在开关S1断开的瞬间,电流表所在回路不会产生电流
【答案】C
【解析】A.由右手螺旋定则可以判断出,软铁环中的磁场为顺时针方向,故A错误;
B.保持S1闭合,在开关S2闭合的瞬间,N线圈中磁通量不变,没有感应电流产生。故B错误;
C.保持S2闭合,在开关S1闭合的瞬间,N线圈中磁通量增大,根据楞次定律可以判断,通过电流表的电流由。故C正确;
D.保持S2闭合,在开关S1断开的瞬间,N线圈中磁通量减小,根据“增反减同”可以判断,通过电流表的电流由。故D错误。
故选C。
【对点训练3】如图所示,一个金属圆环静止在水平放置的绝缘光滑桌面上,圆心的正上方有一个竖直的条形磁铁。当把条形磁铁向水平向右移动时,则( )
A.金属圆环将向左运动
B.金属圆环对桌面的压力将变大
C.金属圆环将受到水平向右的驱动力
D.从上向下看,金属圆环内产生顺时针的感应电流
【答案】C
【解析】AC.根据“来拒去留”可知,金属圆环将受到水平向右的驱动力,金属圆环将向右运动,故A错误,C正确;
BD.当条形磁铁沿水平向右平移时,闭合金属环内向上的磁通量减小,由楞次定律可知,金属圆环中会产生逆时针方向的感应电流,将金属圆环等效成条形磁体,则上面为N极,故与条形磁铁相吸,则环对桌面的压力小于重力,故BD错误。
故选C。
【题型三】右手定则和左手定则的应用
1.楞次定律与右手定则的区别与联系
2.右手定则与左手定则的比较
【典型例题4】如图所示,左有两套装置完全相同,用导线悬挂的金属细棒分别位于两个蹄形磁铁的中央,悬挂点用导线分别连通。现用外力使棒向右快速摆动,则下列说法正确的是( )
A.棒受到的安培力向左,左侧装置的工作原理相当于电动机
B.棒受到的安培力向左,右侧装置的工作原理相当于发电机
C.棒受到的安培力向右,左侧装置的工作原理相当于发电机
D.棒受到的安培力向右,右侧装置的工作原理相当于电动机
【答案】C
【解析】ab棒向右切割磁感线,相当于发电机,根据右手定则可知,感应电流方向由b到a,受安培力向左,cd中电流由c到d,再根据左手定则可知,cd中电流受向右的安培力;右侧装置的运动属于电流在磁场中受力运动,故相当于电动机。
故选C。
【典型例题5】在图中 CDEF 是金属框,框内存在着如图所示的匀强磁场。当导体 MN向右移动时( )
A.CDEF中磁通量不变,无感应电流产生
B.整个 CDEF框中有顺时针方向的感应电流
C.整个 CDEF框中有逆时针方向的感应电流
D.MN右侧回路有顺时针方向的感应电流,MN左侧回路有逆时针方向的感应电流
【答案】D
【解析】当导体 MN向右移动时,根据右手定则MN切割磁感线产生由N到M的感应电流,则MN右侧回路有顺时针方向的感应电流,MN左侧回路有逆时针方向的感应电流。
故选D。
【对点训练4】两个完全相同的磁电式仪表A、B,零刻度均在表盘正中间。按图示方式用导线连接起来。在把电流表A的指针向左拨动的过程中,电流表B的指针将( )
A.向左偏转B.向右偏转
C.静止不动D.发生偏转,但无法判断偏转方向
【答案】A
【解析】因两表的结构完全相同,对电流表A来说是由于拨动指针带动线圈切割磁感线产生感应电流,电流方向用右手定则判断;
对电流表B来说是线圈受安培力作用带动指针偏转,偏转方向应由左手定则判断。
又由图可知两表电流方向相反,所以A向左拨动,B也向左偏转。
故选A。
【对点训练5】如图所示,条形磁体竖直放置,P位置为磁体中部,M、L分别为磁体上方和下方相应的位置。一个金属圆环在外界作用下从M位置匀速向下运动,圆环始终保持水平。下列说法正确的是( )
A.圆环从M运动至P的过程中,从上往下看环中的电流沿顺时针方向
B.圆环从P运动至L的过程中,从上往下看环中的电流沿顺时针方向
C.圆环从M运动至L的过程中,穿过圆环的磁通量先减小后增大
D.圆环从M运动至L的过程中,穿过圆环的磁通量一直增大
【答案】A
【解析】A.圆环从M运动至P的过程中,磁场水平分量向外,根据右手定则,从上往下看,环中的电流沿顺时针方向,故A正确;
B.圆环从P运动至L的过程中,磁场水平分量向内,根据右手定则,从上往下看,环中的电流沿逆时针方向,故B错误;
CD.圆环从M运动至L的过程中,穿过圆环的磁通量先增大后减小,故C、D错误。
故选A。
0501
强化训练
【基础强化】
1.首先发现电磁感应现象的科学家是( )
A.法拉第B.奥斯特C.楞次D.麦克斯韦
【答案】A
【解析】首先发现电磁感应现象的科学家是法拉第。
故选A。
2.下列给出的四幅情景图中能产生感应电流的是( )
A.图甲中线圈有一小缺口,条形磁铁匀速穿过线圈
B.图乙中通电导线位于水平放置的闭合线圈某一直径的正上方
C.图丙中匀强磁场区域足够大,
D.图丁虚线右侧为匀强磁场正方形金属线圈以竖直虚线为轴绕虚线转动
【答案】D
【解析】A.图甲中,由于圆环不闭合,即使磁通量增加,也不产生感应电流,故A错误;
B.图乙中,根据安培定则可知,穿过圆环的磁通量完全抵消,磁通量为零,保持不变,所以不产生感应电流,故B错误;
C.图丙中,由于,且运动方向相同,则闭合回路的面积不变,磁通量不变,不产生感应电流,故C错误;
D.图丁中,正方形金属线圈以竖直虚线为轴绕虚线转动,穿过正方形金属线圈的磁通量变化,产生感应电流,故D正确。
故选D。
3.如图所示,虚线MN左侧存在垂直于纸面的匀强磁场,闭合线框位于纸面内,在其由位置Ⅰ沿直线运动到位置Ⅱ的过程中,穿过线框的磁通量的变化和有无感应电流正确的是( )
A.磁通量一直变小B.磁通量一直不变
C.有感应电流D.没有感应电流
【答案】C
【解析】AB.根据磁通量表达式可知,由位置I沿直线运动到位置II的过程中,有效面积增大,磁通量一直变大,故AB错误;
CD.由于磁通量发生变化,且线框闭合,则线框中产生感应电流,故C正确,D错误。
故选C。
4.在水平放置的条形磁铁的N极附近,一个闭合金属线圈竖直向下运动,线圈平面始终保持水平。在位置B,磁感线正好与线圈平面平行,A与B和B与C之间的距离都比较小。在线圈从位置A运动到位置C的过程中,从上往下看,感应电流的方向是
A.顺时针方向
B.逆时针方向
C.先顺时针方向,后逆时针方向
D.先逆时针方向,后顺时针方向
【答案】B
【解析】线圈从位置A运动到位置B的过程中,磁场方向向上,穿过线圈的磁感线条数在减少,根据楞次定律可知感应电流磁场方向向上,从上往下看,感应电流的方向是逆时针方向;线圈从位置B运动到位置C的过程中,磁场方向向下,穿过线圈的磁感线条数在增加,根据楞次定律可知感应电流磁场方向向上,从上往下看,感应电流的方向是逆时针方向。所以线圈从位置A运动到位置C的过程中,从上往下看,感应电流的方向是逆时针方向。
故选B。
5.一小磁针沿固定导体圆环的轴线运动,且小磁针的磁极与轴线平行。若其运动至P点时速率为v,忽略小磁针的重力和空气阻力,则( )
A.圆环的电阻越大,小磁针在P点的加速度越大
B.小磁针在P点的加速度大小与其在P点的速度大小无关
C.小磁针在P点的加速度方向与小磁针北极的指向有关
D.小磁针在P点的加速度与小磁针在P点的速度总是反向
【答案】D
【解析】BCD.小磁针在P点的速度越大,则穿过圆环的磁通量变化率越大,则圆环产生的感应电流越大,则圆环产生的磁场越强,根据楞次定律,圆环产生的磁场总是阻碍小磁针的运动,则小磁针在P点的速度越大,小磁针在P点的加速度越大,且小磁针在P点的加速度与小磁针在P点的速度总是反向即与小磁针北极的指向无关,故BC错误,D正确;
A.圆环的电阻越大,由于圆环产生的感应电动势不变,则圆环产生的感应电流越小,则圆环产生的磁场越小,阻碍小磁针的作用力越小,小磁针在P点的加速度越小,故A错误。
故选D。
6.如图所示,a、b、c为同一平面内的线圈,其中a、b为同心圆,现给a中通以顺时针方向的电流,在a中的电流逐渐增大的过程中,b、c中产生的感应电流方向为( )
A.b、c中均为顺时针方向
B.b、c中均为逆时针方向
C.b为逆时针方向,c为顺时针方向
D.b为顺时针方向,c为逆时针方向
【答案】C
【解析】首先,由题意可知线圈a的电流在逐渐增大,电流产生的磁场也在不断增大。其次根据右手螺旋定则判断出线圈a的电流在线圈b产生的磁场垂直纸面向里,再根据楞次定律可以判断出线圈b产生的感应电流为逆时针方向,对应产生的磁场垂直纸面向外。同理,根据右手螺旋定则判断出线圈a的电流在线圈c产生的磁场垂直纸面向外,再根据楞次定律可以判断出线圈c产生的感应电流为顺时针方向,对应产生的磁场垂直纸面向里。
故选C。
【素养提升】
7.(多选)如图所示的经颅磁刺激联合脑电图(TMS-EEG)技术是一种无创的技术,通电线圈作用于头皮产生强而短暂的磁脉冲刺激大脑皮层,诱导组织中产生感应电流,导致局限区域皮层神经元的去极化和激活。以下说法正确的是( )
A.电流的磁效应是法拉第发现的,揭示了电与磁的内在联系
B.由图示中的磁场方向可判断线圈中此时的电流方向(俯视)为逆时针
C.只要通电线圈中的电流足够大,即可诱导组织中产生感应电流
D.通电线圈接入交变电流,会使诱导组织中产生感应电流
【答案】BD
【解析】A.电流的磁效应是奥斯特发现的,揭示了电与磁的内在联系,故A错误;
B.由图示中的磁场方向可知,感应电流产生的磁场向上,根据右手螺旋定则,线圈中此时的电流方向(俯视)为逆时针,故B正确;
C. 电线圈中的电流足够大,若电流大小保持不变,线圈内的磁通量不发生变化,则诱导组织中不会产生感应电流,故C错误;
D.要使诱导组织中产生感应电流,根据电磁感应定律,线圈中的磁通量要变化,通电线圈应接入交变电流,故D正确。
故选BD。
8.(多选)如图所示,在匀强磁场中,闭合等腰直角三角形线圈垂直磁场方向放置,下列情况中,线圈内一定能产生感应电流的是( )
A.线圈在磁场中加速向上平移
B.磁场磁感应强度均匀减小
C.线圈以为轴匀速转动
D.磁场磁感应强度增大同时将线圈移出磁场的过程中
【答案】BC
【解析】A.线圈在磁场中加速向上平移时,穿过线圈的磁通量不变,不会产生感应电流,选项A错误;
B.磁场磁感应强度均匀减小时,穿过线圈的磁通量减小,则线圈中会产生感应电流,选项B正确;
C.线圈以为轴匀速转动,则穿过线圈的磁通量不断变化,则线圈中会产生感应电流,选项C正确;
D.磁场磁感应强度增大同时将线圈移出磁场的过程中,穿过线圈的磁通量可能不变,线圈中不一定会产生感应电流,选项D错误。
故选BC。
9.(多选)矩形金属线圈ABCD位于如图所示的通电长直导线附近,线圈与导线在同一个平面内,线圈的两条边与导线平行。下面说法正确的是( )
A.在这个平面内线圈平行导线移动时穿过线圈的磁通量减小
B.在这个平面内线圈远离导线移动时穿过线圈的磁通量减小
C.当导线中的电流I增大时线圈产生沿ABCDA方向的感应电流
D.当导线中的电流I减小时线圈产生沿ABCDA方向的感应电流
【答案】BC
【解析】A.在这个平面内线圈平行导线移动时穿过线圈的磁通量不变,选项A错误;
B.离导线越远磁场越弱,则在这个平面内线圈远离导线移动时穿过线圈的磁通量减小,选项B正确;
CD.当导线中的电流I增大时,穿过线圈的磁通量向里增加,根据楞次定律可得,线圈产生沿ABCDA方向的感应电流;同理当导线中的电流I减小时线圈产生沿ADCBA方向的感应电流,选项C正确,D错误。
故选BC。
10.(多选)如图甲所示,a、b两个金属圆环通过导线相连构成回路,在a环中加垂直于环面的匀强磁场,磁场的磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示,磁感应强度垂直于环面向里为正,则下列说法正确的是( )
A.0~1s内,a、b两环中的磁场方向相反
B.t=2s时刻,b环中磁通量为零
C.1~3s内,b环中的电流始终沿顺时针方向
D.2~4s内,b环中的电流始终沿逆时针方向
【答案】AC
【解析】A.0-1s内,a环中磁通量逐渐增大,根据楞次定律可知,a环中的感应电流沿逆时针方向,根据安培定则可知b环中感应电流的磁场方向垂直于纸面向外,故A正确;
B.t=2s时刻a环中磁通量的变化率最大,感应电流最大,因此b环中感应电流的磁通量不为零,故B错误;
C.1-3s内,a环中磁通量先向里减小,后向外增大,根据楞次定律可知a环中感应电流方向始终沿顺时针方向,因此b环中的感应电流方向始终沿顺时针方向,故C正确;
D.2-4s内,a环中磁通量先向外增大,后向外减小,根据楞次定律可知a环中感应电流方向先顺时针方向后逆时针方向,因此b环中的感应电流方向先顺时针方向后逆时针方向,故D错误。
故选AC。
11.(多选)如图所示为在空中飞行的无人飞机,P点为飞机右翼端点,Q点为飞机左翼端点。关于P点和Q点的电势高低,下列说法正确的是( )
A.若在赤道上空水平飞行,则P点电势等于Q点电势
B.若在南极上空水平飞行,则P点电势高于Q点电势
C.若在北极上空水平飞行,则P点电势等于Q点电势
D.若在诸暨上空水平飞行,则P点电势高于Q点电势
【答案】AB
【解析】A.在赤道上空,地磁场的磁感线方向水平向北,飞机飞行的速度方向与磁感线平行,感应电动势为零,所以P点电势等于Q点电势,选项A正确;
B.在南极上空,地磁场的磁感线方向向上,根据右手定则,P点电势高于Q点电势,选项B正确;
C.在北极上空,地磁场的磁感线方向向下,根据右手定则, Q点电势高于P点电势,选项C错误;
D.我国地处北半球,地磁场的磁感线方向偏向下,飞机在诸暨上空水平飞行,根据右手定则, Q点电势高于P点电势,选项D错误。
故选AB。
12.(多选)如图所示,均匀带正电的绝缘圆环a与金属圆环b同心共面放置,当a绕O点在其所在平面内旋转时,b中产生顺时针方向的感应电流,由此可知,圆环a可能( )
A.顺时针加速旋转B.顺时针减速旋转C.逆时针加速旋转D.逆时针减速旋转
【答案】BC
【解析】当带正电的绝缘圆环a顺时针减速旋转时,相当于顺时针方向电流,并且在减小,根据右手定则,其内(金属圆环a内)有垂直纸面向里的磁场,并且磁场的磁感应强度在减小,金属圆环b内的磁场的总磁感应强度是垂直纸面向里而且减小,根据楞次定律,b中产生的感应电流的磁场垂直纸面向里,所以b中产生顺时针方向的感应电流。同理可得a逆时针的话需要加速旋转。
故选BC。
【能力培优】
13.(多选)在第70场“南方教研大讲堂”罗老师展示的课例中,她用磁力小车做了小实验。磁力小车如图甲所示,它的内部结构可以简化为如图乙所示,其中A、B是具有单向导电性的发光二极管(正向电阻为零,反向电阻为无穷大),与线圈C构成闭合回路。实验前,磁力小车静止在水平桌面上(不计一切阻力)。关于实验现象,下列说法正确的是( )
A.将强磁铁N极快速靠近小车,二极管A将闪亮
B.将强磁铁S极快速靠近小车,二极管B将闪亮
C.将强磁铁N极快速靠近小车,小车将向右运动
D.将强磁铁S极快速靠近小车,小车将向左运动
【答案】ABC
【解析】A.将磁铁N极快速靠近线圈,穿过线圈的磁通量增大,由“楞次定律”可知,整个回路中产生逆时针方向的感应电流,二极管A将闪亮,故A正确;
B.将磁铁S极快速靠近线圈,穿过线圈的磁通量增大,由“楞次定律”可知,整个回路中产生顺时针方向的感应电流,则二极管B将闪亮,故B正确;
CD.不管是强磁铁N极快速靠近小车,还是强磁铁S极快速靠近小车,根据楞次定律的推论“来拒去留”,小车都将向右运动,故C正确,D错误。
故选ABC。
14.(多选)已知足够长直导线通有电流时,距离导线处的磁感应强度大小为,其中为常数。图甲中虚线构成一个立方体,、、、、、、、是立方体的顶点;用漆包线制成的正方形导体线框恰好与立方体右侧面的四边重合。在立方体的、两边所在位置分别固定长直导线,两导线中电流大小相等,方向如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.立方体的顶点、两处的磁场方向垂直
B.顶点、两处的磁感应强度大小之比为1:2
C.线框从右侧面向左平移到左侧面过程中,其中感应电流方向先沿后沿
D.线框从右侧面向左平移到左侧面过程中,其中感应电流方向一直沿
【答案】BD
【解析】A.根据安倍定则可知,导线MN在所产生的磁感应强度方向为在处沿着方向,在所产生的磁感应强度方向为在处沿着方向;同理导线在所产生的磁感应强度方向为在处沿着与垂直斜向下的方向,导线在在所产生的磁感应强度方向为在处沿着与方向。由磁场的叠加可知,两点处的合磁场方向并不是垂直的,故A项错误;
B.设正方体的边长为l,则结合之前的分析,在处两导线产生的合磁场大小为
在处两导线产生的合磁场大小为
所以
故B项正确;
CD.线框从右侧面向左平移到左侧面过程中,穿过线圈的磁通量为向左增加,所以根据楞次定律可知,其中感应电流方向adcb,故C错误,D正确。
故选BD。
课程标准
物理素养
1.通过实验探究影响感应电流方向的因素,归纳感应电流的方向与磁通量变化之间的关系.
2.掌握楞次定律、理解楞次定律中“阻碍”的含义,能熟练运用楞次定律判断感应电流的方向.
3.掌握右手定则并能用右手定则判断导线切割磁感线产生的感应电流的方向.
物理观念:从运动与相互作用及能量的角度来分析楞次定律。
科学思维:楞次定律的得出运用了归纳推理的科学思维方法。
科学探究:通过探究得出影响感应电流方向的因素,通过探究实验寻找感应电流的方向与磁通量的变化之间的关系。
科学态度与责任:会根据楞次定律和右手定则判断电磁感应现象中的感应电流的方向,体会物理知识与科学技术的关系。
楞次定律
右手定则
区别
研究
对象
整个闭合回路
闭合回路的一部分,即切割磁感线运动的导体
适用
范围
各种电磁感应现象
只适用于导体在磁场中做切割磁感线运动的情况
应用
对于磁感应强度随时间变化而产生的电磁感应现象较方便
对于导体棒切割磁感线产生的电磁感应现象较方便
联系
右手定则是楞次定律的特例
右手定则
左手定则
作用
判断感应电流方向
判断通电导体所受磁场力的方向
图例
因果
关系
运动→电流
电流→运动
应用
实例
发电机
电动机
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